初中化学第二单元知识点总结.pdf

1第二单元第二单元 我们周围的空气我们周围的空气第一节第一节 空气空气一、拉瓦锡测定空气成分的实验拉瓦锡测定空气成分的实验 2Hg+O22HgO 和 2HgO2Hg+O2拉瓦锡的实验结论：空气是由氮气和氧气组成的，且氧气约占空气总体积的 1/5。二、二、测定空气中氧气含量的实验测定空气中氧气含量的实验【实验原理】4P+5O22P2O5【实验现象】红磷燃烧，产生大量白烟；放热 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的 1/5。体积偏小的原因:红磷量不足,装置漏气,未冷却至室温就打开止水夹,未预先在导管中装满水.体积偏大的原因:弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢1.在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。2.不用木炭或硫代替红磷原因：木炭和硫燃烧消耗氧气的同时产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。3.如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。4.不要用镁代替红磷原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。不用铁代替红磷，因其在空气中不能燃烧。【实验结论】空气中氧气的体积约占空气体积的 1/5；氮气不溶于水，氮气不能燃烧也不能支持燃烧。三、纯净物：纯净物：一（同）种物质组成的物质。如氧气、五氧化二磷、水等。混合物：混合物：由不止一种（不同种）物质组成的物质。如空气、稀有气体、海水等。四、四、空气的用途空气的用途氧气 O2氮气 N2稀有气体主要性质无色无味的气体，微溶于水能支持燃烧、供呼吸。无色无味、难溶于水的气体；性质稳定、不供呼吸、不支持燃烧无色无味的气体，难溶；性质极稳定（惰性）用途1、支持燃烧（助燃性：、物质燃烧、炼钢、气焊、航天等）；2、供给呼吸（如登山、潜水、宇航、医疗急救等）制硝酸、化肥、作保护气（食品袋内充气、灯泡内）、防腐、液氮冷冻麻醉、超导材料在液氮环境中显示超导性保护气（如焊接时、灯泡）、电光源、激光技术、氙可用于医疗中的麻醉剂五、五、空气污染和防治空气污染和防治1.空气污染的污染物是烟尘（可吸入颗粒）、有害气体（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮）。主要来自煤等矿物燃料的燃烧。2.计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。3.三大环境问题 温室效应温室气体（二氧化碳，甲烷，臭氧，氟氯代烷）；臭氧层破坏氟利昂；酸雨二氧化硫及氮的氧化物4.空气污染物固体污染物：烟尘、粉尘（矿物燃料的燃烧、地面扬尘、沙尘暴、焚烧秸杆等）气体污染物：二氧化硫（SO2）（燃烧含硫的煤、化工厂排放的废气）二氧化氮（NO2）（矿物燃料的燃烧、化工厂排放的废气、汽车排放的尾气）一氧化碳（CO）（矿物燃料的不完全燃烧、汽车排放的尾气）臭氧（O3）（低空臭氧是一种气体污染物，主要由汽车排放的碳氢化合物和氮氧化物在太阳光下产生的）六、六、绿色化学绿色化学绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上消除污染。绿色化学的主要特点是：充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；生产有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。第二节第二节 氧气氧气一、氧气的性质氧气的性质(顏色、状态、气味、密度、溶解性、化学性质活泼，助燃性和氧化性)二、二、氧气的检验方法：氧气的检验方法：氧气的检验：氧气的检验：把一根带火星的木条伸入集气瓶中集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。氧气的验满：氧气的验满：把带火星的木条放在集气瓶口集气瓶口，木条复燃，说明氧气已经收集满。三、三、氧气与常见物质发生的反应氧气与常见物质发生的反应物质反应现象化学方程式（表达式）磷 产生大量白烟、放热4P+5O22P2O5木炭 木炭在空气中燃烧时持续红热，在氧气中剧烈燃烧，并发出白光 放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C+O2CO22硫 在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 放热、生成有刺激性气味的气体S+O2SO2铁铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体4Al+3O22Al2O3铝铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜4Al+3O2=2Al2O3镁镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末2Mg+O22MgO铜 红色的固体逐渐变成黑色2Cu+O22CuO蜡烛火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体石蜡氧气水二氧化碳1.细铁丝在氧气中燃烧的实验 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。火柴快燃尽时才缓慢插入盛氧气的集气瓶中，是为防止火柴燃烧消耗氧气，保证有充足的氧气与铁丝反应。集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂。2.硫在氧气中燃烧实验 在集气瓶中加入少量的水或氢氧化钠溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空气污染。四、四、化合反应和分解反应化合反应和分解反应1.化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。（“多变一”）2.分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。（“一变多”）五、五、氧化反应氧化反应1.氧化反应：物质跟氧发生的反应属于氧化反应。它不属于基本反应类型。2.氧化反应包括剧烈氧化（发光、放热，如燃烧、爆炸）和缓慢氧化（放热少不发光，酿酒、动植物呼吸、食物腐败、农家肥料的腐熟等）。第三节第三节 制取氧气制取氧气一、一、气体制取装置气体制取装置1.气体发生装置图：固体加热装置装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。图：固液常温反应装置装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。装置(a)的特点：装置简单；(b)的特点：可随时添加药品。；(c)的特点：可随时添加药品并控制反应速率。(d)的特点：可以控制反应的发生和停止。（停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管。由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降，使固液分离）使用长颈漏斗时，注意其下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。选择装置时，要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞，(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。2.气体收集装置排水法收集气体的装置 （收集的气体较纯净但不够干燥）适用：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。收集到的气体不纯的可能原因：集气瓶中留有气泡；未等到气泡连续均匀地放出后就收集气体；气体收集完毕后，未盖上玻璃片就把集气瓶拿出。如果瓶口出现气泡，说明气体收集满。收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果比空气小，集气瓶口应该朝下。如果需要较干燥的气体，请不要使用排水法。收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果收集的气体的密度比空气小，集气瓶口应该朝下排空气法：收集的气体较干燥但不易纯净；密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。向上排空气法收集气体的装置 适用情况：气体密度大于空气（相对分子质量大于 29），且不与空气中的成分反应。要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。向下排空气法收集气体的装置 适用情况：气体密度小于空气（相对分子质量小于 29），且不与空气中的成分反应。要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。3二氧化锰Mn O2二氧化锰加热Mn O2 加热二、二、实验室制取氧气实验室制取氧气药品装置图反应原理过氧化氢溶液（过氧化氢溶液是无色液体，二氧化锰是黑色固体）过氧化氢 水+氧气2 H2O2=2 H2O+O2 氯酸钾（氯酸钾是白色的固体、二氧化锰是黑色固体）氯酸钾 氯化钾+氧气2KClO3=2KCl+3O2高锰酸钾（高锰酸钾是紫黑色固体）试管口要塞棉花高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O21.加热高锰酸钾制取氧气反应原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2发生装置：固体加热装置。收集装置：排水法集气装置。向上排空气法集气装置。步骤：查 装 定 点 收 移 熄验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。注意事项：停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞。试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流热的试管底部使试管炸裂分解过氧化氢溶液制取氧气反应原理：2H2O22H2O+O2（催化剂可换成硫酸铜溶液）发生装置：固液常温装置。收集装置：排水法集气装置。向上排空气法集气装置。验满与检验同上不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气！因为加热过氧化氢溶液时，过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸出，水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。2.加热氯酸钾制取氧气反应原理：2KClO32KCl+3O2发生装置和收集装置：和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。三、三、催化剂催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。怎样证明二氧化锰在过氧化氢分解反应中是催化剂？（1）往过氧化氢溶液中添加二氧化锰与过氧化氢溶液中不加二氧化锰，对比分解反应速率（验证二氧化锰能改变化学反应速率）（2）待上述反应停止后重新添加过氧化氢，重复多次仍能加快过氧化氢的分解速率 （验证二氧化锰在化学反应前后化学性质不变）（3）反应前称量二氧化锰的质量，反应后过滤、洗涤、烘干，再称量二氧化锰的质量。（验证二氧化锰在化学反应前后质量不变）四、四、氧气的工业制法氧气的工业制法实验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区别。制法一（分离液态空气法分离液态空气法）：在低温、加压的条件下，气态空气变为液态。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196的情况下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。制法二：利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。